1. はじめに
電気測定および監視システムでは、両方とも 変流器 (CT) および 電流トランスミッタは 、電流を感知、測定、変換するために使用される重要なデバイスです。ただし、これら 2 つのコンポーネントは関連していますが、異なる機能を実行し、電流の測定と制御の異なる段階で使用されます。
変流器は主に検出およびスケーリングデバイスですが、電流トランスミッタは信号変換および出力デバイスです。それらの違いを理解することは、産業、商業、配電アプリケーション向けの正確で安全な電流監視システムを設計する上で非常に重要です。
あ 変流器 (CT) は、交流 (AC) を測定するために使用される計器用変圧器です。高い一次電流を比例して低い二次電流に降圧するため、メーターやリレーなどの標準的な機器による測定がより簡単かつ安全になります。
CTは電磁誘導の原理で動作します。一次巻線は負荷電流を流し、二次巻線は測定器または保護リレーに接続されます。コア内で生成される交流磁束は、二次巻線に比例した電流を誘導します。
高精度と直線性
大電流測定(最大数千アンペア)に最適
外部測定回路(メーターまたはリレー)が必要です
受動デバイス – 電源は不要
主に交流測定に使用されます。
電力システムの計測と保護
変電所および開閉装置のエネルギー監視
モーターと発電機の保護
過電流および地絡検出
電流送信機、とも呼ばれます。 電流トランスデューサは、測定された電流を標準化された出力信号(通常は 4 ~ 20 mA または 0 ~ 5 V / 0 ~ 10 V)に変換し、制御システム、PLC、またはデータ収集モジュールで直接読み取ることができます。
動作原理
電流トランスミッタには通常、 信号調整電子機器と組み合わせた電流センサー (CT センサーやホール効果センサーなど)。
内部センサーが一次電流を検出します。
次に、信号は比例電圧に変換されます。
信号調整回路は、信号をスケーリングし、標準化されたアナログ出力 (例: 4 ~ 20 mA) に変換します。
一部のモデルは、絶縁、線形化、デジタル通信 (Modbus/RS485) も提供します。
標準のアナログまたはデジタル出力を提供
AC 電流と DC 電流の両方で動作します (タイプに応じて)
外部電源が必要です (通常は 12 ~ 24 VDC)
コンパクトで制御システムとの統合が容易
安全のための高い電気絶縁
エネルギー管理およびビルオートメーション システム
産業プロセスの制御と監視
再生可能エネルギー システム (太陽光、風力インバータ)
電気自動車の充電インフラ
モーターの速度とトルクの監視
| 機能 | 変流器 (CT) | 変流器の |
|---|---|---|
| 関数 | 測定または保護のために大電流を降圧します | 電流を標準信号 (4 ~ 20 mA、0 ~ 10 V) に変換します。 |
| 出力 | 二次電流(1Aまたは5A) | アナログまたはデジタル信号 |
| 測定タイプ | 交流のみ | AC または DC (タイプによる) |
| 電力要件 | パッシブ (外部電源なし) | アクティブ (電源が必要) |
| 信号処理 | 信号調整なし | 信号調整と絶縁を含む |
| 統合 | 電流計、リレー、または保護装置に接続します | PLC、コントローラ、または監視システムに接続します |
| 精度クラス | 0.1 ~ 1.0 (代表値) | 0.2 ~ 0.5 (代表値) |
| 使用事例 | 電力計測と保護 | プロセスの監視と制御 |
| 例 | バスバーCT、スプリットコアCT、トロイダルCT | DINレール電流トランスミッタ、ホール効果トランスミッタ |
電流トランスミッタは、内部で検出素子として CT を使用することが多いため、電流トランスのアップグレードされた形式と考えることができます。ただし、送信機には、自動化システムが信号を読み取れるようにする電子回路が追加されています。
多くのインストールでは次のようになります。
CT は電力保護 (開閉装置など) に使用されます。
電流送信機は、監視と制御に使用されます (エネルギー システムや産業用パネルの構築など)。
したがって、これらは最新の電気測定システム内で相互に補完します。
次の場合に変流器を使用します。
従来のメーターやリレーの電流を下げるだけで済みます。
システムはAC電流のみを測定します。
コストとシンプルさが優先されます。
次の場合に電流トランスミッタを使用します。
PLC またはリモート監視には標準化された信号が必要です。
AC 電流と DC 電流の両方を測定する必要があります。
分離、精度、リアルタイム制御が重要です。
どちらのデバイスも電流を測定しますが、その役割は機能と用途において大きく異なります。
変流器はセンサーおよびアイソレータとして機能し、大電流を測定可能な小さな電流に変換します。一方、変流器は信号インターフェースとして機能し、測定された電流を制御しやすい信号に変換します。
これらは共に最新の電気測定、自動化、エネルギー管理システムの基盤を形成し、安全性と精度の両方を保証します。